JP2664542B2 - Method and apparatus for melting and refining glass in a furnace using oxygen combustion - Google Patents
Method and apparatus for melting and refining glass in a furnace using oxygen combustionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、融解および清澄タンクの上流末端部にある
酸素燃焼バーナーを使用する、炉中のガラスを融解およ
び清澄させることによりガラスフィラメントおよび他の
ガラス製品を製造する装置および方法に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the production of glass filaments and other glass products by melting and refining glass in a furnace using an oxy-fuel burner at the upstream end of a melting and refining tank. An apparatus and method for manufacturing.
発明の背景 連続融解法による、Ｅガラス繊維またはフィラメント
の様なガラスの製造では、融解および清澄タンクの上流
末端部でガラスバッチ材料を炉に供給する。ガラスバッ
チ材料は、融解および清澄タンクを通り、融解および清
澄タンクの下流末端部に接続されたフォアハースへ向か
う間に融解および清澄される。ガラスは融解および清澄
タンクからフォアハースの調整区域に引き取られ、そこ
からガラスは作業フォアハースに入り、そこでガラスは
繊維成形装置へ分配され、フォアハースから繊維成形装
置を通って引き取られ、繊維またはフィラメントを形成
する。BACKGROUND OF THE INVENTION In the production of glass, such as E-glass fibers or filaments, by a continuous melting process, a glass batch material is fed to a furnace at the upstream end of a melting and fining tank. The glass batch material is melted and clarified while passing through the melting and fining tank to a forehearth connected to the downstream end of the melting and fining tank. The glass is drawn from the melting and fining tank to the conditioning area of the foreheart, from which the glass enters the working foreheart, where it is distributed to the fiber former and drawn from the foreheart through the fiber former to form fibers or filaments. I do.
図１図に示す型の通常のＥガラス炉では、融解および
清澄タンクの実質的に全長にわたって伸びる、直接対向
する空気／ガス燃焼バーナーにより、ガラスバッチ材料
が融解される。フォアハースも直接対向する空気／ガス
燃料バーナーにより燃焼され、ガラスをさらに清澄さ
せ、ガラスを繊維またはフィラメントの成形工程に望ま
しい温度に調整および維持する。In a typical E glass furnace of the type shown in FIG. 1, the glass batch material is melted by directly opposed air / gas combustion burners, which extend over substantially the entire length of the melting and fining tank. The forehearth is also burned by the directly opposed air / gas fuel burners to further refine the glass and regulate and maintain the glass at the desired temperature for the fiber or filament forming process.
空気／ガス燃焼バーナーを使用する代表的な燃焼方法
では、天然ガスおよび空気を、一般的に空気10体積部対
天然ガス１体積部の設定比率で組合せる。この燃焼方法
の主な欠点は、空気の78体積％を占め、燃焼工程に全く
貢献しない窒素が空気に含まれていることである。その
ため、空気／ガス燃焼バーナーでは、消費する天然ガス
の体積と比較して大量の空気が必要になる。空気／ガス
燃焼バーナーを使用して処理しなければならない比較的
大量の燃焼空気、およびその結果得られる大量の排ガス
により、経費のかかる、大容量の燃焼空気および排ガス
システムを使用する必要がある。In a typical combustion method using an air / gas combustion burner, natural gas and air are combined, typically at a set ratio of 10 parts air to 1 part natural gas. The main disadvantage of this combustion method is that it contains 78% by volume of the air and does not contribute to the combustion process at all. Therefore, air / gas combustion burners require a large amount of air compared to the volume of natural gas consumed. The relatively large volumes of combustion air that must be treated using air / gas combustion burners, and the resulting large volumes of exhaust gases, require the use of costly, large volume combustion air and exhaust gas systems.
より効率的に燃焼を行うには、空気／ガス燃焼バーナ
ーに供給する空気を常温から約華氏1200度の温度に予熱
する必要がある。このバーナーにより使用される空気対
天然ガスの体積はおよそ10対１であるので、この方法に
使用するには、比較的大量の空気をこれらの高温に加熱
し、バーナーに供給しなければならない。これは、高温
空気をバーナーに送るために、高温金属換熱器を使用し
て燃焼空気および高温金属配管および絶縁を予熱しなけ
ればならない。これらの換熱器は構築に経費がかかり、
その中を通過する腐食性の高い排ガスのために、保守に
経費がかかる。For more efficient combustion, the air supplied to the air / gas combustion burner must be preheated from room temperature to a temperature of about 1200 degrees Fahrenheit. Because the volume of air to natural gas used by the burner is approximately 10 to 1, a relatively large amount of air must be heated to these high temperatures and supplied to the burner for use in this method. This requires the use of a hot metal heat exchanger to preheat the combustion air and hot metal tubing and insulation to send the hot air to the burner. These heat exchangers are expensive to build,
Maintenance costs are high due to the highly corrosive exhaust gases passing therethrough.
燃焼機構の中で余熱し、処理すべきガスの体積が大き
く増加することに加えて、空気中に窒素が存在するため
に、加熱工程から燃焼熱の一部が失われる。つまり、燃
焼の一部が、意図するガラスの融解にではなく、窒素に
まわされ、この工程に全く貢献しない。燃焼工程中に窒
素が存在することにより、窒素酸化物の放出も引き起こ
される。In addition to preheating in the combustion mechanism and greatly increasing the volume of gas to be treated, the presence of nitrogen in the air results in the loss of some of the heat of combustion from the heating process. That is, a portion of the combustion is passed to nitrogen, rather than to the intended melting of the glass, and does not contribute to this process at all. The presence of nitrogen during the combustion process also causes the release of nitrogen oxides.
空気／ガス燃焼バーナーの効率が低いために、ガラス
バッチ材料を融解および清澄させるには、融解および清
澄タンクの実質的に全長に沿って多数のバーナーを使用
する必要がある。図１に示す炉は、融解および清澄タン
クに合計32基の空気／ガス燃焼バーナーを使用する。Due to the low efficiency of air / gas fired burners, melting and fining glass batch materials requires the use of multiple burners along substantially the entire length of the melting and fining tank. The furnace shown in FIG. 1 uses a total of 32 air / gas fired burners in the melting and fining tanks.
発明の概要 本発明の融解および清澄機構により、先行技術の空気
／ガス燃焼式Ｅガラス炉に伴う問題点が多く解決され
る。本発明により、融解および清澄タンクの上流末端部
の近くに配置された市販の酸素／ガス燃焼バーナーを使
用することにより、融解および清澄タンクに必要とされ
るバーナーの数を最大75％少なくすることができる。こ
の結果は、Ｅガラスユニットメルターでガラスの清澄を
経験した者には予期できなかったことであり、炉を最初
に設置した時には必要以上の酸素／ガス燃焼バーナーを
設置した。フォアハースの最も近くに、つまり融解およ
び清澄タンクの下流末端部に位置するバーナーは必要な
いことが分かったのは、炉の運転を開始してからであっ
た。炉の加熱に必要なバーナーおよび関連装置の数の減
少により、炉の制御機構が簡単になり、工程が改良され
る。SUMMARY OF THE INVENTION The melting and fining mechanism of the present invention solves many of the problems associated with prior art air / gas fired E glass furnaces. According to the present invention, by using a commercially available oxy / gas fired burner located near the upstream end of the melting and fining tank, the number of burners required for the melting and fining tank is reduced by up to 75% Can be. This result was unexpected for those who experienced fining of the glass with the E-glass unit melter, and when the furnace was first installed, more oxygen / gas fired burners were installed. It was only after furnace operation was started that a burner closest to the forehearth, ie at the downstream end of the melting and fining tank, was not needed. The reduction in the number of burners and associated equipment required to heat the furnace simplifies the furnace control and improves the process.
空気／ガス燃焼バーナーは、天然ガス１体積部に対し
て空気10体積部を使用する。酸素／ガス燃焼バーナーは
天然ガス１体積部に対して酸素２体積部を使用する。燃
焼生成物の体積が大幅に低下することにより、先行技術
のＥガラス炉において空気／ガス燃焼バーナーと共に使
用される、経費のかかる燃焼空気システムは最早必要な
い。その上、高価な換熱器ならびに関連する配管、制御
および監視機構を無くすことができ、腐食性の高い雰囲
気中でこれらの機構を使用するのに伴う保守時間および
経費も無くすことができる。Air / gas fired burners use 10 parts air by volume per natural gas. Oxygen / gas fired burners use 2 parts oxygen by volume for 1 part natural gas. Due to the significant reduction in the volume of combustion products, the costly combustion air systems used with air / gas combustion burners in prior art E glass furnaces are no longer necessary. Moreover, expensive heat exchangers and associated piping, control and monitoring mechanisms can be eliminated, as well as the maintenance time and costs associated with using these mechanisms in highly corrosive atmospheres.
酸素／ガス燃料バーナーは、空気／ガス燃焼バーナー
の火炎よりも明るく輝く火炎を有する。これによってガ
ラスバッチ材料への熱移動が良くなり、熱伝達が改善さ
れ、空気／ガス燃焼バーナーに使用される空気中の大量
の窒素を加熱する必要がなくなるので、炉に対する天然
ガス使用量が約３分の１減少する。Oxygen / gas fuel burners have flames that shine brighter than the flames of air / gas combustion burners. This improves heat transfer to the glass batch material, improves heat transfer, and eliminates the need to heat large amounts of nitrogen in the air used in air / gas fired burners, thus reducing the amount of natural gas used in the furnace. Decrease by one third.
ガラスバッチ材料を炉中に導入する、融解および清澄
タンクの上流末端部の近くに配置した酸素／ガス燃焼バ
ーナーにより、および酸素／ガス燃焼バーナーの火炎か
らガラスバッチ材料への、より良好な熱伝達により、ガ
ラスバッチ材料はより急速に融解し、融解および清澄タ
ンクのホットスポットが融解および清澄タンクの上流末
端部の近くに移動する。これは、タンク内の、ガラスを
清澄させるために使用できる浴の容積を増加する効果を
有し、同じ大きさの空気／ガス燃焼炉よりも炉の容積が
増加する。Better heat transfer from the oxy / gas fired burner flame to the glass batch material by the oxy / gas fired burner located near the upstream end of the melting and fining tank, introducing the glass batch material into the furnace Causes the glass batch material to melt more rapidly and the hot spots in the melting and fining tank to move closer to the upstream end of the melting and fining tank. This has the effect of increasing the volume of bath in the tank that can be used to clarify the glass, increasing the volume of the furnace over an air / gas fired furnace of the same size.
燃焼生成物を11部から３部に減少させ、空気／ガス燃
焼中に存在する窒素を無くすことにより、排出物が大幅
に減少し、融解および清澄タンクから放出される粒子状
物質を少なくなる。後になって凝縮し、保守の問題を引
き起こす腐食性揮発物質も減少する。By reducing the products of combustion from 11 parts to 3 parts and eliminating the nitrogen present during air / gas combustion, emissions are significantly reduced and less particulate matter is emitted from melting and fining tanks. Corrosive volatiles that condense later and cause maintenance problems are also reduced.
炉によって生産される排出物が減少するので、融解お
よび清澄タンクの後壁の排出口の大きさを縮小すること
ができる。これによってドックハウスを融解および清澄
タンクの側壁から融解および清澄タンクの上流壁または
後壁へ移動させることができる。これも融解および清澄
タンクの融解および清澄部分を増加させる効果を有し、
炉の容積増加に貢献する。As the emissions produced by the furnace are reduced, the size of the outlet on the rear wall of the melting and fining tank can be reduced. This allows the dock house to be moved from the side wall of the melting and refining tank to the upstream or rear wall of the melting and refining tank. This also has the effect of increasing the melting and refining portion of the melting and refining tank,
Contributes to furnace volume increase.
記事MANVILLE PLANT GETS A BOOST FROM OXYGEN−GAS
FIRING,pp.10−14,GLASS INDUSTRY,January 1992で考
察されている様に、酸素／ガス燃焼は、絶縁繊維を製造
するためのガラスの低温融解用のガラス炉に使用されて
いる。酸素／ガス燃焼は、記事HOW 100％ OXYGEN FIRIN
G IMPACTS REGENERATIVE MALTERS,pp12−14,17−20,25
および26,GLASS INDUSTRY,March 1992に考察されている
様にガラスびん製造用の再生溶融装置にも使用されてい
る。Article MANVILLE PLANT GETS A BOOST FROM OXYGEN-GAS
As discussed in FIRING, pp. 10-14, GLASS INDUSTRY, January 1992, oxygen / gas combustion has been used in glass furnaces for low temperature melting of glass to produce insulating fibers. Oxygen / gas combustion, article HOW 100% OXYGEN FIRIN
G IMPACTS REGENERATIVE MALTERS, pp12-14,17-20,25
And 26, GLASS INDUSTRY, March 1992.
しかし、本出願人の知る限り、本発明は酸素／ガス燃
焼バーナーがＥガラス炉に、比較的高い温度による運転
条件で使用された最初である。Ｅガラスの様な高温ガラ
スは、３％未満のアルカリ酸化物、通常は11/2％未満の
アルカリ酸化物を含むガラスである。適切に融解および
清澄させるためには、これらのガラスは華氏2750度を超
える、通常華氏2850度を超える炉温を必要する。これら
の温度は炉のライニング耐火材の最高安全運転温度に非
常に近いので、空気／ガス燃焼バーナーよりも火炎温度
が高い酸素／ガス燃焼バーナーでは所定の位置にある炉
のライニングを加熱させ、耐火材に損傷を与えるという
心配があった。この炉の運転を行った後、過熱は起こら
ないことが確認された。However, to the applicant's knowledge, the present invention is the first time an oxygen / gas fired burner has been used in an E glass furnace at operating conditions with relatively high temperatures. High temperature glasses, such as E glass, are glasses containing less than 3% alkali oxides, usually less than 11/2%. To properly melt and clarify, these glasses require furnace temperatures above 2750 degrees Fahrenheit, typically above 2850 degrees Fahrenheit. Since these temperatures are very close to the maximum safe operating temperature of the furnace lining refractory, an oxy / gas fired burner with a higher flame temperature than an air / gas fired burner will heat the furnace lining in place and refractory There was a concern that the material could be damaged. After operating this furnace, it was confirmed that no overheating occurred.
上記のことに加えて、炉の上流末端部、すなわち炉の
上流部分における、炉の長さの３分の２、好ましくは２
分の１、より好ましくは３分の１の長さに亘る酸素／ガ
ス燃焼バーナーの独特な配置により、炉の融解および清
澄能力が強化されることが分った。この独特な酸素／ガ
ス燃焼バーナーの配置は上記の記事には記載されていな
い。In addition to the above, at the upstream end of the furnace, ie at the upstream part of the furnace, two thirds of the furnace length, preferably two
It has been found that the unique arrangement of the oxygen / gas fired burners over one-third, more preferably one-third, length enhances the melting and fining capacity of the furnace. This unique oxy / gas fired burner arrangement is not described in the above article.
図面の簡単な説明 図１は、先行技術の代表的な空気／ガス燃焼式融解お
よび清澄タンクの平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a typical air / gas fired melting and fining tank of the prior art.
図２は、本発明の酸素／ガス燃焼式融解および清澄タ
ンクの第一の実施態様の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a first embodiment of the oxygen / gas fired melting and fining tank of the present invention.
図３は、本発明の酸素／ガス燃焼式融解および清澄タ
ンクの第二の実施態様の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a second embodiment of the oxygen / gas fired melting and fining tank of the present invention.
図４は、フォアハースの平面図である。 FIG. 4 is a plan view of the forehearth.
発明の詳細な説明 図１は、Ｅガラス繊維または連続ガラスフィラメント
の製造に使用される、代表的な先行技術の空気／ガス燃
焼式融解および清澄タンク12を示す。融解および清澄タ
ンク12は、様々な大きさを有するが、一般的に長さが40
〜50フィート、幅が約20フィートで、Ｅガラスバッチ材
料をＥガラスに融解および清澄させるのに必要な高温に
耐える様に、耐火性材料で造られている。融解および清
澄タンク12の下流末端部は、図４のフォアハース14の様
なフォアハースに直接接続されており、ガラスは融解お
よび清澄タンク12からフォアハースに流れ込み、そこで
ガラスはさらに清澄化され、繊維または連続フィラメン
ト成形工程の繊維製造装置に分配される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 shows a typical prior art air / gas fired melting and fining tank 12 used in the production of E-glass fibers or continuous glass filaments. The thawing and fining tanks 12 can vary in size, but typically have a length of 40.
〜50 feet, about 20 feet wide, made of refractory material to withstand the high temperatures required to melt and refine the E-glass batch material into E-glass. The downstream end of the melting and fining tank 12 is connected directly to a forehearth, such as the forehearth 14 of FIG. 4, where the glass flows from the melting and fining tank 12 into the forehearth where the glass is further clarified, and the fiber or continuous It is distributed to the fiber manufacturing device in the filament forming process.
図１に示す様に、Ｅガラスバッチ材料は、融解および
清澄タンク12の上流末端部の近くで、融解および清澄タ
ンクの両側に配置されたドッグハウス16および18を通し
て融解および清澄タンク12の中に供給される。ガラスバ
ッチ材料が融解および清澄タンク12の中に導入された
後、ガラスバッチ材料は、融解および清澄タンクを通っ
てフォアハース14に向かう時に融解および清澄化する。
ガラスバッチ材料は、ドッグハウス16および18から、融
解および清澄タンクのガラスがフォアハース14に流れ込
む下流末端部までの、融解および清澄タンクの実質的に
全長にわたって伸びる空気／ガス燃焼バーナー20により
加熱、融解および清澄化される。図に示す炉では、融解
および清澄タンク12のそれぞれの側壁に16基の空気／ガ
ス燃焼バーナー20が、互いに中心から中心まで21インチ
の間隔を置いて、対向する側壁上のバーナー20と直接対
向して配置されている。ガラスバッチ材料の融解および
清澄に必要な多数の空気／ガス燃焼バーナー20の数が大
きいので、空気／ガス燃焼バーナーを使用する製造方法
では、経費のかかる燃焼空気余熱および排ガス換熱機構
が必要である。この方法により発生する大量の排ガスを
処理するために、融解および清澄タンク12の上流末端部
には、大型の排出口22および排出煙道23が設けられてい
る。As shown in FIG. 1, the E-glass batch material enters the melting and fining tank 12 through dog houses 16 and 18 located on both sides of the melting and fining tank, near the upstream end of the tank. Supplied. After the glass batch material has been introduced into the melting and fining tank 12, the glass batch material melts and clarifies as it passes through the melting and fining tank to the forehearth 14.
The glass batch material is heated and melted by an air / gas fired burner 20 extending substantially the entire length of the melting and fining tank from the doghouses 16 and 18 to the downstream end where the glass of the melting and fining tank flows into the forehearth 14. And clarified. In the furnace shown, 16 air / gas fired burners 20 on each side wall of the melting and fining tank 12 are directly opposite the burners 20 on opposing side walls, spaced 21 inches from center to center with each other. It is arranged. Because of the large number of air / gas combustion burners 20 required for melting and refining glass batch materials, manufacturing methods using air / gas combustion burners require costly combustion air residual heat and exhaust gas heat exchange mechanisms. is there. In order to treat a large amount of exhaust gas generated by this method, a large outlet 22 and an exhaust flue 23 are provided at the upstream end of the melting and fining tank 12.
図２は、先行技術の融解および清澄タンク12と同じ寸
法を有する、Ｅガラス融解および清澄タンク26による、
本発明の第一の実施態様を示す。融解および清澄タンク
26は、MaxCorのOXY−THERMバーナーまたはCombustion T
ec,Inc.のCLEANFIREバーナーの様な通常の酸素／ガス燃
焼バーナー28を使用する。この図から分かる様に、融解
および清澄タンクの両側の、ドッグハウス30および32の
下流に３基の酸素／ガス燃焼バーナー28、および融解お
よび清澄タンク26の後壁、つまり上流壁の、排出煙道37
に続く排出口36の両側に２基の酸素／ガス燃焼バーナー
34がある。酸素／ガス燃焼バーナー28は、ガラス溶融物
の表面から14インチ±４インチ上で、先行技術のＥガラ
ス融解および清澄タンクの空気／ガス燃焼バーナー20の
間隔の約２倍の間隔、つまり約42インチの間隔で配置さ
れている。FIG. 2 shows an E-glass melting and fining tank 26 having the same dimensions as the prior art melting and fining tank 12,
1 shows a first embodiment of the present invention. Thawing and fining tanks
26 is MaxCor's OXY-THERM burner or Combustion T
A conventional oxy / gas fired burner 28 such as ec, Inc.'s CLEANFIRE burner is used. As can be seen, there are three oxygen / gas fired burners 28 on either side of the melting and refining tank, downstream of the doghouses 30 and 32, and the exhaust smoke on the rear or upstream wall of the melting and refining tank 26. Way 37
Two oxygen / gas combustion burners on both sides of outlet 36 following
There are 34. Oxygen / gas fired burners 28 are spaced about 14 inches ± 4 inches above the surface of the glass melt, about twice the spacing of air / gas fired burners 20 in the prior art E glass melting and fining tanks, or about 42 inches. They are arranged at intervals of inches.
酸素／ガス燃焼バーナー28は空気／ガス燃焼バーナー
20よりもBTU出力がはるかに高く、本発明では、融解お
よび清澄タンク26の上流部分における熱分布を改善する
ために、一方の側壁上のバーナーは他方の側壁上のバー
ナー28からずらして配置されている。この、側壁におけ
る酸素／ガス燃焼バーナーの配置および上流末端部の壁
における２基のバーナー34の配置により、ホットスポッ
トが融解および清澄タンクの上流末端部の近くに移動す
る。これは、融解および清澄タンク26の大きさを増加せ
ずに、炉の融解および清澄区域を増加させる効果を有す
る。この様にして、融解および清澄タンクの容量が増加
する。Oxygen / gas combustion burner 28 is air / gas combustion burner
The BTU output is much higher than 20, and in the present invention, the burners on one side wall are offset from the burners 28 on the other side wall to improve the heat distribution in the upstream portion of the melting and fining tank 26. ing. This arrangement of the oxy / gas-fired burners on the side walls and the two burners 34 on the wall of the upstream end moves the hot spot near the upstream end of the melting and fining tank. This has the effect of increasing the melting and refining area of the furnace without increasing the size of the melting and refining tank 26. In this way, the capacity of the melting and fining tank is increased.
融解および清澄タンク26におけるバーナー数を最大75
％減少させることにより、バーナー制御機構が大きく簡
素化される。その上、バーナー数の低減および酸素の使
用により、工程中に使用されるガスの体積が大幅に低下
し、先行技術の方法で必要とされる様な燃焼空気の余熱
が不要になる。この様に、本発明により、燃焼空気の余
熱機構、換熱器および関連する配管、制御および監視機
構の必要がなくなり、融解および清澄タンク26の容量が
増加する。先行技術のＥガラス炉と同様に、ガラスは融
解および清澄タンク26からフォアハース14に流れ込み、
そこでガラスはさらに清澄化され、繊維製造装置に分配
される。Up to 75 burners in the melting and refining tank 26
By reducing the percentage, the burner control mechanism is greatly simplified. In addition, the reduced number of burners and the use of oxygen greatly reduce the volume of gas used during the process, eliminating the need for excess heat of combustion air as required in prior art methods. In this way, the present invention eliminates the need for combustion air preheating mechanisms, heat exchangers and associated piping, control and monitoring mechanisms, and increases the capacity of the melting and fining tank 26. As in the prior art E glass furnace, the glass flows from the melting and fining tank 26 into the forehearth 14 and
There the glass is further clarified and distributed to the fiber production equipment.
図３は、先行技術の融解および清澄タンク12と同じ寸
法を有するＥガラス融解および清澄タンク38による、本
発明の第二の実施態様を例示する。この実施態様では、
８基の酸素／ガス燃焼バーナー40すべてが、融解および
清澄タンク38の上流末端部に近い、融解および清澄タン
クの側壁に配置されている。一方側壁における酸素／ガ
ス燃焼バーナー40は、本発明の第一の実施態様バーナー
28と同じ様式で、対向する側壁のバーナーからずらし
て、互いに間隔を置いて配置されている。これらのバー
ナーは、MaxCorのOXY−THERMバーナーまたはCombustion
Tec,Inc.のCLEANFIREバーナーの様な通常の酸素／ガス
燃焼バーナーである。FIG. 3 illustrates a second embodiment of the present invention with an E-glass melting and fining tank 38 having the same dimensions as the prior art melting and fining tank 12. In this embodiment,
All eight oxygen / gas fired burners 40 are located on the melting and refining tank side walls, near the upstream end of the melting and refining tank 38. On the other hand, the oxy / gas combustion burner 40 on the side wall is the first embodiment of the present invention.
In the same manner as 28, they are spaced from each other, offset from the burners on the opposite side wall. These burners are MaxCor's OXY-THERM burners or Combustion
A conventional oxy / gas fired burner, such as the Tec, Inc. CLEANFIRE burner.
図３に示す様に、ドッグハウス42および44は両方とも
融解および清澄タンク38の後壁つまり上流壁に配置され
ている。これによって側壁中のバーナーを、融解および
清澄タンク38の後壁つまり上流壁の近くに配置すること
ができる。As shown in FIG. 3, both dog houses 42 and 44 are located on the rear or upstream wall of the melting and fining tank 38. This allows the burners in the side walls to be located near the rear or upstream wall of the melting and fining tank 38.
Ｅガラスバッチ材料を融解および清澄タンク38の中に
導入する別の方法は、タンクの後壁つまり上流壁に配置
された幾つかの原料投入機による方法である。再生炉の
上流壁における幾つかの原料投入機の使用は公知である
が、通常、大型の排ガス室および換熱器の煙道支持体が
空気／ガス燃焼ユニットメルターの上流壁の外側に隣接
して配置されるので、原料投入機はユニットメルターに
は使用されていない。原料投入機の使用によりドッグハ
ウスの使用がなくなり、排ガスは、排出口48などの、原
料投入機の間の後壁中にある１個以上の開口部を通して
タンク38から除去され、排出煙道46に向けられる。ドッ
グハウス42および44の使用と同様に、原料投入機の使用
により、バーナーをタンク38の後壁つまり上流壁の近く
に配置することができる。Another method of introducing the E-glass batch material into the melting and fining tank 38 is through several feeders located on the rear or upstream wall of the tank. The use of several feedstock feeders on the upstream wall of a regenerative furnace is known, but typically the large exhaust gas chamber and the flue support of the heat exchanger are adjacent to the outside of the upstream wall of the air / gas combustion unit melter. The raw material input machine is not used for the unit melter. The use of the feeder eliminates the use of a doghouse, and the exhaust gases are removed from the tank 38 through one or more openings in the rear wall between the feeders, such as outlets 48, and the exhaust flue 46 Turned to Similar to the use of doghouses 42 and 44, the use of a feeder allows the burner to be located near the rear or upstream wall of tank 38.
図２に示す第一の実施態様と同様に、酸素／ガス燃焼
バーナー40およびドッグハウス42および44のこの配置に
より、融解および清澄タンクのホットスポットが上流に
移動し、融解および清澄タンクの容量が増加する。上記
の他の利点も実現される。As with the first embodiment shown in FIG. 2, this arrangement of the oxy / gas fired burner 40 and doghouses 42 and 44 moves the melting and fining tank hot spots upstream and increases the melting and fining tank capacity. To increase. Other advantages described above are also realized.
説明の目的で、本方法を酸素／天然ガス燃焼バーナー
を使用して説明したが、無論、所望により天然ガス燃焼
バーナーの代わりにプロパンまたはオイル燃焼バーナー
を使用することもできる。本発明をユニットメルターに
関して説明したが、本発明のバーナー配置は再生炉なら
びに換熱器を備えた炉にも有利に使用できる。For purposes of illustration, the method has been described using an oxygen / natural gas fired burner, but of course, a propane or oil fired burner can be used instead of a natural gas fired burner if desired. Although the invention has been described in terms of a unit melter, the burner arrangement of the invention can be used to advantage in regeneration furnaces as well as furnaces with heat exchangers.
本発明は、良質な製品を製造するために高度に清澄化
され均質なガラスが必要とされるガラスフィラメントの
製造に非常に有利であることが立証されている。The present invention has proven to be very advantageous for the production of glass filaments, where highly refined and homogeneous glass is required to produce good quality products.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック ロイ エリオット アメリカ合衆国，37331 テネシー，エ トワ，クラレモント ドライヴ 1205 (72)発明者 ラリィー エドワード ハワード アメリカ合衆国，37303 テネシー，ア センス，カントリー ロード 602 106 (56)参考文献 特開 昭53−79913（ＪＰ，Ａ) 米国特許1812975（ＵＳ，Ａ) 欧州公開115863（ＥＰ，Ａ１) 独国公開2015597（ＤＥ，Ａ１) 独国公開1496043（ＤＥ，Ａ１) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Jacques Roy Elliott United States, 37331 Tennessee, Etowa, Claremonto Drive 1205 (72) Inventor Larry Edward Howard United States, 37303 Tennessee, Asense, Country Road 602 106 (56) Reference Literature JP-A-53-79913 (JP, A) U.S. Pat. No. 18,129,975 (US, A) European publication 115586 (EP, A1) German publication 2015597 (DE, A1) German publication 149643 (DE, A1)
Claims (7)
澄するための炉であって、 該ガラスを溶融かつ清澄するための溶融、清澄炉であっ
て、上流端壁、下流端壁、及び該上流端壁と該下流端壁
との間の溶融、清澄タンクの長さに延びた相対抗する各
側壁とを有し、さらに該上流端壁に該溶融、清澄炉から
の熱ガスを排出するための排出口を有している溶融、清
澄炉；及び 該各側壁の上流部分に配置された酸素／燃料燃焼バーナ
ーとを有し、該上流部分は該溶融、清澄炉の長さの約３
分の２を越えてはおらず、該各側壁の一方のバーナーは
相対抗する該側壁のバーナーに対してずれていることで
より良好な熱分布をもたらすものであり、該溶融、清澄
炉の下流部分にはバーナーが存在しないことを特徴とす
る、ガラス繊維製造用ガラスを溶融し、かつ清澄するた
めの炉。1. A furnace for melting and refining glass for producing glass fiber, comprising a melting and refining furnace for melting and refining the glass, comprising an upstream end wall, a downstream end wall, and Melting and refining tanks between the upstream end wall and the downstream end wall have opposing side walls extending the length of the refining tank, and the upstream end wall further discharges hot gas from the melting and refining furnace. A smelting and refining furnace having an outlet for sintering; and an oxygen / fuel combustion burner disposed in an upstream portion of each of the side walls, the upstream portion having a length of about 3
Not more than two-fifths, one of the burners on each side wall is offset with respect to the opposing burner on the side wall to provide better heat distribution, downstream of the melting and refining furnace. Furnace for melting and refining glass for glass fiber production, characterized in that the part is free of burners.
置されている請求項１記載の炉。2. A furnace according to claim 1, wherein an oxygen / fuel burner is also arranged on said upstream end wall.
壁の前記上流部分は前記溶融、清澄炉の長さの約２分の
１を越えていない請求項２記載の炉。3. The furnace of claim 2 wherein said upstream portion of each side wall having said oxygen / fuel burner does not exceed about one-half the length of said melting and refining furnace.
壁の前記上流部分は前記溶融、清澄炉の長さの約３分の
１を越えていない請求項２記載の炉。4. The furnace of claim 2 wherein said upstream portion of each side wall having said oxygen / fuel burner does not exceed about one third of the length of said melting and refining furnace.
の炉。5. The furnace according to claim 1, wherein said glass is E glass.
下流端壁との間に延びた相対抗する各側壁とを有する炉
においてガラス繊維製造用ガラスを溶融し、かつ清澄す
る方法であって、 該炉の該上流端において該炉にガラスバッチ材料を供給
する工程： 該各側壁の上流部分に配置された酸素／燃料バーナーで
あって該各側壁の該上流部分は該炉の長さの約３分の２
以下であるバーナーを燃焼させることによって、かつ該
各側壁の一方の該酸素／燃料バーナーを相対抗する該側
壁の該酸素／燃料バーナーに対してずらして位置させる
ことによって該ガラスバッチ材料を溶融し、溶融ガラス
を清澄する工程；及び 該炉から、該炉の該上流端壁に位置する排出口を通して
熱ガスを排出する工程を有することを特徴とする方法。6. A method for melting and refining glass fiber making glass in a furnace having an upstream end wall, a downstream end wall, and opposing side walls extending between the upstream end wall and the downstream end wall. Providing a glass batch material to the furnace at the upstream end of the furnace: an oxygen / fuel burner disposed at an upstream portion of each side wall, wherein the upstream portion of each side wall comprises the About two thirds of furnace length
Melting the glass batch material by burning a burner that is below and by offsetting the oxygen / fuel burner on one of the side walls with respect to the oxygen / fuel burner on the opposing side wall. Refining the molten glass; and discharging hot gas from the furnace through a discharge port located on the upstream end wall of the furnace.
素／燃料バーナーによる燃焼をも含む請求項６記載の方
法。7. The method of claim 6, wherein said combustion also includes combustion with an oxygen / fuel burner located at said upstream end wall.
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